徐光

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)煤炭的需求量不斷提高，這就對(duì)煤礦企業(yè)開(kāi)采工作提出了更高的要求。我國(guó)煤礦開(kāi)采多以井下作業(yè)為主，具有較高的危險(xiǎn)性，特別是采掘工作面頂板事故發(fā)生率較高，所以為了有效的確保煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性，則需要加強(qiáng)煤礦采掘工作面頂板管理工作，確保工人生命財(cái)產(chǎn)的安全。文中對(duì)煤礦采掘工作面頂板事故原因進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)加強(qiáng)采掘工作面頂板安全管理的措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦；采掘工作面；頂板管理；支護(hù)；安全管理

前言

我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量較為豐富，而且在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中煤炭也作為主要的消耗能源，對(duì)其需求量呈不斷增長(zhǎng)的勢(shì)頭。當(dāng)前我國(guó)煤礦開(kāi)采工作多以井下開(kāi)采為主，露天煤礦數(shù)量較少，由于井下煤炭開(kāi)采過(guò)程中頂板事故發(fā)生率較高，所以需要加強(qiáng)井下頂板安全管理工作，確保井下生產(chǎn)的安全。需要針對(duì)導(dǎo)致井下作業(yè)頂板事故的原因進(jìn)行深入分析，有效的對(duì)頂板事故進(jìn)行防范，從而掌握生產(chǎn)安全的主動(dòng)性，為煤礦企業(yè)健康、持續(xù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

1 煤礦采掘工作面頂板事故原因

隨著我國(guó)煤礦企業(yè)開(kāi)采工藝的完善，一些新技術(shù)不斷的涌現(xiàn)出來(lái)，這對(duì)于煤礦企業(yè)的安全管理工作起到了積極的作用。但在當(dāng)前煤礦開(kāi)采過(guò)程中，頂板事故還具有較高的發(fā)生率，導(dǎo)致頂板事故發(fā)生的原因來(lái)自于多個(gè)方面，一旦出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，則會(huì)導(dǎo)致頂層被壓塌，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的危害發(fā)生，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.1 巷道掘進(jìn)引起的冒頂

在井下開(kāi)采過(guò)程中，挖掘巷道是井下開(kāi)采過(guò)程中必經(jīng)的一個(gè)環(huán)節(jié)。在井下巷道挖掘過(guò)程中，受地質(zhì)條件及地下圍巖結(jié)構(gòu)影響較大，所以需要做好支護(hù)工作。特別是在巷道開(kāi)掘過(guò)程中，與頂板和巖體相連的巖石在破巖過(guò)程中極易出現(xiàn)塌落的情況，如果沒(méi)有采用必要的安全支護(hù)措施，或是支護(hù)承載不力，則會(huì)導(dǎo)致頂板坍塌，而且當(dāng)支護(hù)頂部連接巖體的巖石在支護(hù)力度不夠時(shí)，也容易出現(xiàn)頂板塌落的現(xiàn)象。

1.2 煤壁周?chē)l(fā)生的冒頂

由于地下煤礦是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的過(guò)程形成的，而且在形成過(guò)程中受地質(zhì)作用的影響較大，部分直接頂存在原生裂縫，而且還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)新的裂縫，從而導(dǎo)致游離巖塊的產(chǎn)生。在放炮開(kāi)采過(guò)程中，由于煤層極易出現(xiàn)松動(dòng)的情況，這就使一些較為薄弱的地方極易出現(xiàn)坍塌。另外當(dāng)頂層壓力加大時(shí)，而下面支護(hù)結(jié)構(gòu)牢固性較差，而煤層自身強(qiáng)度不高，從而導(dǎo)致頂板出現(xiàn)冒頂事故。

1.3 巷道連接處的冒頂

在巷道運(yùn)輸和開(kāi)采過(guò)程中存在許多施工難點(diǎn)，在具體作業(yè)中需要注意的事項(xiàng)較多，開(kāi)幫時(shí)需要從老巷道一側(cè)進(jìn)行入手，這就需要利用抬棚或是大棚子來(lái)代替原來(lái)的舊棚子，而且在頂部會(huì)有一些與巖體無(wú)關(guān)的巖塊出現(xiàn)，而新搭設(shè)的棚子一旦強(qiáng)度不夠，則會(huì)導(dǎo)致冒頂事故發(fā)生。

1.4 工作面兩端的冒頂

在井下開(kāi)采過(guò)程中，工作面需要隨著采掘的進(jìn)度而對(duì)機(jī)器進(jìn)行移動(dòng)，這就需要對(duì)原來(lái)的支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，而且拆除過(guò)程中必然會(huì)存在一定程度的松動(dòng)，而回采工作面連接處由于支護(hù)初撐力較小，從而很難對(duì)頂板的安全進(jìn)行控制，極易導(dǎo)致頂板坍塌斷裂問(wèn)題的發(fā)生。因此為了能夠有效的降低冒頂事故的發(fā)生率，則需要在移動(dòng)機(jī)器時(shí)來(lái)逐一拆除棚腿，同時(shí)還要做好安全防護(hù)措施。

1.5 頂板破碎帶的冒頂

在井下煤層中由于在斷層帶周?chē)鷷?huì)有斷泥層存在，一旦有地下水涌入到斷泥層時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致斷泥層軟化、坍塌事故的發(fā)生。這就需要采取必要的解決措施。采用水泥質(zhì)填充方法或是爆破方法都存在著不理想的效果，會(huì)有圍巖破碎及滑動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生，從而增加頂板的壓力，而一旦這個(gè)壓力超出巖體抗拉強(qiáng)度范圍時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致冒頂事故發(fā)生。

1.6 放頂線周?chē)拿绊?/p>

在巷道掘進(jìn)開(kāi)采過(guò)程中，由于頂板會(huì)出現(xiàn)逐漸下沉的現(xiàn)象，而且由較多的游離巖塊形成，這就使在回柱作業(yè)時(shí)這些巖塊會(huì)隨著作業(yè)的開(kāi)展而進(jìn)行移動(dòng)，從而對(duì)本就不牢固的支護(hù)帶來(lái)更加不利的影響，引發(fā)事故。特別是當(dāng)最后一根柱子拆除時(shí)，極易發(fā)生頂板冒頂事故，從而威脅作業(yè)人員的生命安全。

2 加強(qiáng)采掘工作面頂板安全管理的措施

2.1 穩(wěn)定煤層的頂板安全管理

在具體開(kāi)采工作中，需要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求進(jìn)行操作，對(duì)于穩(wěn)定的煤層需要做好頂板的安全防護(hù)工作，而且需要支護(hù)等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)的要求相符，而且確保支護(hù)的整齊性和牢固性，使其與頂?shù)装褰訉?shí)。在穩(wěn)定煤層的頂板安全管理工作中，還需要做好定期檢修工作，確保質(zhì)量的穩(wěn)定性。在具體作業(yè)過(guò)程中，面要按照正確的方法來(lái)對(duì)超前支護(hù)、貼幫支護(hù)和端頭出口支護(hù)進(jìn)行使用。要對(duì)作業(yè)面的初次放頂工作給予充分的重視，將有效的將各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行結(jié)合，落實(shí)好安全責(zé)任制，加強(qiáng)安全防范措施。另外在工作結(jié)束后，還需要觀測(cè)頂板壓力變化情況，根據(jù)壓力變化結(jié)果來(lái)采取切實(shí)可行的措施，從而有效的確保冒頂事故發(fā)生率的降低。

2.2 局部厚煤層的頂板安全管理

在巷道掘進(jìn)過(guò)程中，一時(shí)遇到厚煤層時(shí)，極易出現(xiàn)礦壓異常的情況，從而導(dǎo)致煤巖層之間形成離層，而在頂板壓力增加的情況下，煤壁的穩(wěn)定性會(huì)降低，從而導(dǎo)致頂板出現(xiàn)冒落的現(xiàn)象。這就需要在厚煤層回采過(guò)程中，需要有效提高支護(hù)等級(jí)，努力提高支護(hù)的穩(wěn)定性和支撐力，同時(shí)還要采取必要的措施對(duì)煤壁片幫冒頂現(xiàn)象進(jìn)行有效的防護(hù)。

可用于回采厚煤層的支護(hù)方式有很多，一是構(gòu)造帶兩側(cè)支護(hù)。該支護(hù)形式支撐力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，便于操作，而且控制范圍較廣，在實(shí)踐中有著廣泛應(yīng)用。二是木垛支護(hù)。該形式便于操作，支撐面積大，幾乎不受支護(hù)高度的影響，應(yīng)用也較為廣泛。在實(shí)際作業(yè)中，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適宜的支護(hù)形式，對(duì)頂板進(jìn)行加固。在特殊情況下，可能還要使用木錨荊芭背板護(hù)幫防止煤壁片幫事故。

2.3 棚頂?shù)捻敯灏踩芾?/p>

采用哪種工作面棚頂管理方法是由煤層頂板冒落高度與端面距長(zhǎng)短兩個(gè)條件共同決定的，一般的冒高和端面距約為1m，可以臨時(shí)在塌冒區(qū)鉆眼插鋼針來(lái)進(jìn)行粗略的棚頂工作，然而當(dāng)冒落高度與端面距有一項(xiàng)超出安全允許指標(biāo)時(shí)，必須在機(jī)炮道內(nèi)的棚頂進(jìn)行作業(yè)。從冒落區(qū)的一側(cè)開(kāi)始，在刮板輸送機(jī)擋煤板外側(cè)設(shè)2～3個(gè)工字鋼梁，一側(cè)頂住煤壁且要確保與采高相等，隨后進(jìn)行敲幫問(wèn)頂，直到頂板壓力變化幅度不大時(shí)，在懸臂梁的煤壁附近提前放置一根與煤壁相平行的長(zhǎng)方木，并按照端面距的長(zhǎng)短對(duì)置頂?shù)母叨葋?lái)選擇，然后在平行煤壁搭設(shè)一層長(zhǎng)方木。

2.4 掘進(jìn)面和巷道的頂板安全管理

首先，對(duì)應(yīng)用光爆錨噴和“三小”技術(shù)進(jìn)行推廣應(yīng)用，無(wú)論是硬巖巷道還是軟巖巷道，在全煤巷道都應(yīng)應(yīng)用該技術(shù)；其次，根據(jù)巷道穩(wěn)定性與錨桿長(zhǎng)度來(lái)選取，保證前探梁的使用，除了一些堅(jiān)硬的巖石和石灰?guī)r頂之外，在巷道掘進(jìn)迎頭時(shí)都應(yīng)使用前探梁。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤礦開(kāi)采安全是煤礦企業(yè)生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，所以在煤礦開(kāi)采過(guò)程中需要將安全作為首要考慮的問(wèn)題，由于在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，采掘工作面頂板極易發(fā)生安全事故，所以需要加強(qiáng)頂板的安全管理工作，努力強(qiáng)化作業(yè)人員的安全意識(shí)，并對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行不斷完善，從而確保開(kāi)采質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]張學(xué)旗.對(duì)煤礦采掘工作面頂板管理問(wèn)題的研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2014，20（1）：109-110.

[2]燕鑫.煤礦采掘工作面頂板管理的研究[J].科學(xué)之友，2013，22（10）：143-144.

[3]袁新建.煤礦采掘工作面頂板管理的問(wèn)題研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013，24（5）：160-162.